Wi-Fi doméstico fará monitoramento personalizado da saúde

Diagrama da tecnologia Wi-Fi CSI.
[Imagem: Julio C.H. Soto et al. - 10.1016/j.comcom.2022.08.004]

Wi-Fi para monitorar a saúde

Imagine usar o Wi-Fi doméstico para monitorar continuamente, em tempo real, sinais vitais como batimentos cardíacos, frequência respiratória, quedas ou mesmo tremores de pacientes.

Pode parecer filme de ficção científica, mas a inteligência artificial já está sendo aplicada para, em um futuro não muito distante, ser útil a pacientes, familiares, médicos e unidades de saúde.

E pesquisadores brasileiros também estão avançando nessa área.

Esse tipo de monitoramento é viabilizado pela tecnologia da coleta de dados por meio dos sinais dos roteadores de internet, disponíveis em quase todos os ambientes médicos e residenciais. Ele é conhecido pela sigla em inglês CSI (Channel State Information, ou informações de estado do canal) e pode ser feito a um custo muito baixo, já que aproveita equipamentos já existentes.

A tecnologia consiste em medir a interação das pessoas com as ondas que permeiam todo o ambiente, o que pode ser feito com uma precisão suficiente para criar perfis de cada indivíduo presente no ambiente.

"Com o uso da inteligência artificial, poderemos ajudar, por exemplo, quem sofre de apneia do sono, ou falta de ar. A pessoa poderá ser diagnosticada sem aqueles fios desagradáveis acoplados ao corpo. A rede Wi-Fi será capaz de captar as informações, processá-las e enviar sem a necessidade de outros equipamentos," explicou a professora Débora Saad, da Universidade Federal Fluminense (UFF).

A equipe já está trabalhando com cerca de 130 voluntários, que cederam seus dados CSI em atividades como caminhar, sentar, deitar, entre outras 17 posições. A equipe considera que a pesquisa atingirá o nível ótimo quando chegar aos 300 voluntários.

A interação com as ondas do roteador permite capturar dados individualizados.
[Imagem: Julio C.H. Soto et al. - 10.1016/j.comcom.2022.08.004]

Experimentos

Além do monitoramento da apneia e da respiração, os pesquisadores estão especialmente interessados no controle dos batimentos cardíacos.

Na pesquisa, eles estão comparando os batimentos cardíacos detectados por meio das redes Wi-Fi CSI com dados de relógios digitais inteligentes. Muito mais que simples relógios, esses aparelhos já possuem funções como detecção de arritmia cardíaca, nível de oxigênio e pressão arterial. Os resultados dos batimentos cardíacos detectados com Wi-Fi CSI têm sido similares aos desses aparelhos.

Apesar dos avanços, ainda não há nenhum produto sendo comercializado - nem no Brasil e nem no exterior - com a tecnologia Wi-Fi CSI. Mas as pesquisas têm evoluído muito nos últimos cinco anos, conforme levantamento mundial feito pela própria equipe, no qual os pesquisadores descreveram os vários sistemas em testes no mundo.

Na pesquisa brasileira, um dos destaques vai para um projeto que usa a aprendizagem de máquina para identificar uma presença individualizada em um determinado ambiente, ou seja, a rede Wi-Fi é adaptada para distinguir entre, por exemplo, a presença de Maria ou de João, permitindo monitorar, de forma personalizada, os sinais vitais de cada um.

A tecnologia CSI também precisa vencer algumas barreiras para que as informações capturadas cheguem aos destinatários sem ruído. Além dessa dificuldade, serão também necessários estudos que unam os algoritmos de aprendizado de máquina para detectar sinais vitais de forma precisa, ou seja, que sejam padronizados.